[发明专利]一种用于610U2L材质球罐的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接方法，尤其是一种用于610U2L材质球罐的焊接方法。

背景技术

随着石油化工行业的发展，化工装置大型化，盛装低温介质的球罐越来越多。选择适宜的材质是保证球罐安全的基础。球壳板用材的选用原则是既要满足高强度，又可保证良好地成型性、优良的焊接性能、足够的缺口韧性值和长期可靠的使用性能。

近年来国内引进了一种日本生产的JFE-HITEN610U2L钢材用于制造使用工况较苛刻的球形储罐。该钢种不仅具有优良的低温韧性，且可焊性良好，焊接接头的力学性能较高。2003年该钢种首次应用于扬子石化-巴斯夫有限责任公司设计温度-48℃的2500m³丙烯球罐。该钢种良好的性能得到了各方的青睐，近年来多地采用此钢种制作盛装乙烯、丙烯等介质的高压低温球罐。

然而，目前还没有针对610U2L材质球罐的焊接方法，以解决610U2L材质在焊接过程中遇到的焊接问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种用于610U2L材质球罐的焊接方法。

技术方案：本发明所述的用于610U2L材质球罐的焊接方法，包括如下步骤：

步骤1，对球罐的球壳板的焊接边缘内外侧进行坡口处理；

步骤2，根据焊缝的分布走向选择纵缝焊接法或横缝焊接法；

步骤3，按照电焊条选择标准选取电焊条，并对电焊条进行烘干处理；

步骤4，按照焊接工艺和选择的焊接法进行焊接；

其中，所述焊接工艺要求包括：

a.焊接环境要求：天气要求非雨雪天气；风速要求低于5m/s；环境温度要求在0℃以上；相对湿度要求在80％以下；

b.焊前预热和层间温度的控制：焊前预热采用电加热，预热宽度为焊缝中心两侧各距150mm，预热温度为≥125℃，用测温笔在焊缝中心两侧对称测量，每条焊缝测点不少于三对，在焊接过程中每条焊缝必须预热，以保证预热温度均匀，焊接时的层间温度应控制在180～200℃；

c.后热消氢处理：焊后应进行消氢处理，采用电加热，后热温度为180～230℃，保温时间1小时；

所述纵缝焊接法的要求包括：

d.按照从上往下分段焊接，采用多名焊工同时施焊时，焊接速度保持一致，同一时间焊接长度之差不得超过300mm；

e.采用三角形运条方法，将电焊条在焊缝两侧作停留和短弧操作，根据焊接层数确定相应的焊接参数；

f.每层的焊缝表面填平呈月牙形，第一层均采用φ3.2mm的电焊条，由下逆上焊接第一层，从第二层开始逐层加厚焊层，且每层的焊肉应在3～4mm以内，填充要均匀且整齐，最后盖面层需一次性完成，不得咬边；

g.外侧坡口焊接成形后，在内侧坡口处进行碳弧气刨清根，将第一层的焊肉清掉，采用砂轮磨除渗碳层、修整刨槽，槽底半径应大于5mm，完毕后坡口表面进行100％磁粉检查，合格后再进行内侧坡口焊接；

所述横缝焊接法的要求包括：

h.在对焊件上缝焊接时，由两头往中间焊，在对焊件下缝焊接时，由中间往两头焊，两台焊机同时焊一条缝；

i.在对赤道大环缝焊接时，采用多名焊工同时施焊，等分圆周长，逆时针方向等速施焊，同一时间第一层和第二层焊接长度相差不得超过300mm，在每个人分段范围内采用分段退焊法，多层多道焊；

j.打底焊采用椭圆形运条法，电焊条前进方向与焊缝切线方向呈30～45°的倾角；

k.第二层以上采用压道焊，且每层必须彻底清渣。

采用a、b和c三项焊接工艺要求对球罐的焊接工艺进行限定，能够有效确保610U2L材质球罐的焊接质量，避免焊接返工，提高施工效率；采用d、e、f和g四项焊接要求对纵缝焊接法进行限定，有效提高了纵缝的焊接质量；采用每层的焊缝表面填平呈月牙形，能够便于清渣更方便下一层的焊接；采用由下逆上焊接第一层，有利于内清根，将气孔清掉；采用h、i、j和k四项焊接要求对横缝焊接法进行限定，能够有效提高横缝焊接质量。

作为本发明的进一步限定方案，所述纵缝焊接法和横缝焊接法的要求中，采用多名焊工同时施焊时，焊接接头处应与焊缝丁字缝错开，且两个焊工汇集交接处应错开50～100mm。该设计能够防止焊接接头集中在同一断面上，从而有效提高焊接接头处的结构强度。

作为本发明的进一步限定方案，步骤1)中，坡口处理要求根据球壳体的厚度确定坡口的角度，且需要清理在坡口表面和两侧50mm范围内的有害杂质。清除有害杂质能够确保焊接质量。